Métodos de RecobroGrupo E2 – Subgrupo 5

Bucaramanga, Febrero 2015

Presentado por:Cristian Fernando López Uribe

Samuel Andres Ayala Guiza

Profesor:M.Sc. JORGE PALMA

MINERÍA CIELO ABIERTO

CONTENIDO

Introducción1. Descripción del proceso2. Ventajas y desventajas3. Problemas4. Limitaciones 5. Screening6. Campos aplicados

Bibliografía

Introducción

El método original de recuperación de petróleo pesado en frío es la minería. Las arenas bituminosas depósitos cerca de la superficie pueden ser recuperados por la minería a cielo abierto técnicas.Este métodos introducidos en la década de 1990 mejoró considerablemente la eficiencia de las arenas de alquitrán de minería, lo que reduce el costo.

1) Descripción del proceso

Terreno a explotar

Remover estériles

Extraer arenas Triturar Almacenar

Harnear Separación primaria

Recuperar escombros

Separación espuma

Diluir bitumenCoquefacciónDestilación

Conversión catalítica Hidrotratamieto

Reciclar nafta

Suelo con capa vegetal

Buldóceres y retroexcavadoras

EstérilesCamiones y palas hidráulicas

Trituradoras

Arena Arena Triturada

Tolvas

Soda caustica

Agua caliente

Pulpa

Agua caliente de recipiente

Arena y aguaPulpa

Bitumen

Nafta

Celda de flotación, aire,

agente espumante

Bitumen y espuma

Bitumen y diluido

Bitumen en partículas pequeñas

Presión y calor

AguaCarbonoBitumen pesado

Calor

Hidrocarburo

Bitumen procesado

Hidrógenos

Nitrógenos y sulfuros

Petróleo crudo

Residuos solidos y

aguaBitumen ligero

Remover estériles

El estéril de mina es todo material sin valor económico extraído para permitir la explotación del material útil.

Extracción Arenas Bituminosas

Las Arenas al estar sobre la superficie son extraídas con palas hidráulicas o eléctricas las cuales ubican el material en camiones. Los camiones se encargan de transportar el material hasta la planta de extracción donde lo depositan en las trituradoras para ser fraccionado

Las trituradoras Fraccionan las Arenas Bituminosas por medio de discos de cantos agudos provistos de garfios y fresas que realizan un corte del material.

Separación

El agua caliente a 50-80 C se añade a la arena aceite de triturado para permitir el betún pesados a ser menos viscoso y separada de la arena.• Suspensión fuertemente jerarquizada de arcilla, agua y betún• Sólidos gruesos hunden fácilmente y se quitan.

Tratamiento de espumas

El betún se recupera mediante la aplicación de proceso de flotación en el que se burbujea aire en la suspensión, el betún las góticas de betún se adhieren a las burbujas de aire y flotar a la parte superior del recipiente permitiendo que la mayoría de los bitumen para ser recuperado como un producto llamado betún de espuma

Después se desairea la espuma de betún, que es un líquido altamente viscoso que consiste típicamente de 60% de betún, 30% de agua y 10% de sólidos.

Mejoramiento

El bitumen seco se lleva a los coquizadores para hacer el proceso de coquefacción donde se elimina el carbón y se rompen las moléculas de bitumen grandes en partículas más pequeñas por medio del calor a altas temperaturas y a baja presión.

A continuación las partículas de bitumen son conducidas a las unidades de destilación al vacío, para ordenar las mezclas de hidrocarburos en sus componentes y poder extraer productos ligeros sin descomponer su composición molecular.

El proceso comienza conduciendo el bitumen diluido a las unidades de recuperación de diluyente donde el agua se separa y la nafta se recupera a través de la extracción para ser reutilizado.

El resultado de la destilación es llevado a la conversión catalítica donde se le aplica hidrocarburos para mejorar la calidad del bitumen y convertirlo en un producto más valioso.

Finalmente es conducido al hidrotratamiento donde se remueve el sulfuro y el nitrógeno mientras se agrega el hidrogeno.

2) Ventajas y desventajasVentajas

• No genera gases perjudiciales. (Su impacto es moderado)• Es posible minar más profundo (Su impacto es alto)• Se puede recuperar un mayor porcentaje de arenas bituminosas (Su

impacto es alto)• Puede ser la única manera de extraer arenas bituminosas en los lugares

que carecen de agua o la adecuada para la solución de capas geológicas mineras (Su impacto es alto)

 

Desventajas

• Requiere de agua para todo el proceso (Su impacto es alto)• Puede ser difícil la recuperación del agua a un nivel aceptable de pureza

(Su impacto es alto)• Costoso y poco ágil (largos tiempos de minería) ( Su impacto es alto)• Genera grandes desperdicios (roca sin utilizar) (Su impacto es moderado)• Requiere de una gran infraestructura (grandes espacios y maquinaria) (Su

impacto es alto)

3) Problemas

Los costos de entrada para los nuevos proyectos de arenas petrolíferas puede ser desalentador, pero la disminución de la disponibilidad de fuentes de energía tradicionales hace que la clave de arenas petrolíferas en nuestro futuro energético.

Alrededor de dos toneladas se requieren de las arenas bituminosas para producir un barril de petróleo. Aproximadamente el 75% del betún puede ser recuperado de arena. Después de la extracción de petróleo, la arena usada y otros materiales se devuelven a la mina, que finalmente se recuperó.

Tanto la minería y el procesamiento de las arenas bituminosas implican una variedad de impactos ambientales, tales como las emisiones de calentamiento y de gases de efecto invernadero a nivel mundial, la perturbación de las zonas minadas; impactos sobre la fauna y el aire y la calidad del agua.

Referencia: http://economia0208.blogspot.com/

Actualmente, las arenas bituminosas de extracción y procesamiento requieren varios barriles de agua por cada barril de petróleo producido, aunque una parte del agua se puede reciclar.

Referencia: http://www.vidablogger.com.ar/

Referencia: http://economia0208.blogspot.com/

Un barril de betún, se trasladan cuatro toneladas de materiales.

Sólo una pequeña fracción de los depósitos de betún se encuentra lo suficientemente cerca de la superficie para poder explotarla a cielo abierto.

4) Limitaciones

Viabilidad de un proyecto. Más que el método minero, y en ocasiones ligado con el mismo, se encuentran:• La selección del método de explotación • El dimensionamiento geométrico de la mina• Propiedades geomecánicas del mineral y rocas encajantes• Determinación del ritmo de producción anual • La ley de corte.

El método a cielo abierto es útil sólo en donde el acceso desde la superficie y el volumen de los depósitos de arenas petrolíferas someras

5) Screening

Estos condicionamientos son:

Buzamientos casi horizontales. Grandes Reservas. Rocas blandas en la cobertera de estéril. Pocas capas y potentes. Uno ó dos niveles. Limitada profundidad de los yacimientos

6) Campos de aplicación

La Agencia Nacional de Hidrocarburos, adelantó una investigación en este tema y se encontró que en Colombia existen cinco yacimientos de Arenas Bituminosas ubicadas en el centro y sur del país.

En Colombia el producto obtenido de dicha minería no se utiliza para procesarlo como combustible; sólo como pavimento para carreteras. Algunas de las razones por las cuales se utiliza como pavimento son: * Rentable hacer carreteras con ese material. * No se han hecho estudios completos.

Estas son algunas de las minas a cielo abierto más conocidas de asfaltos naturales en Colombia. • MINA LAS PAVAS (Caquetá)• MINA DE SAN PEDRO (Tolima)• MINA LOS CUERVOS (Caquetá)• MINA DE NORCACIA (Caldas)• MINA DE PESCA (Boyacá)